Третья итерация

Табл. 3	0	3	2	0	0
i	Csi	базис	A0	A1	A2	A3	A4
1	0	A3	8	3	0	1	1
2	2	A4	6	2	1	0	1
		12	1	0	0	2
	Z	12	4	2	0	2

Поскольку все _j0, то план представленный в данной таблице будет оптимальным.

Ответ: x₁ =0; x₂=6; x₃=8; x₄=0; L=12;

Если в системе ограничений имеются неравенствами вида и / или , начальный план не может быть найден так же просто, как в рассмотренном примере. В таких случаях начальный план отыскивают с помощью искусственных переменных.

Пример: Найти максимум функции

L=2x₁+3x₂-5x₃;

при ограничениях:

2x₁+x₂-x₃7,

x₁+2x₂+x₃6,

x₁+4x₂=8,

x_j0

Вводим в систему три искусственные переменные: x₆, x_7, x₈, позволяющие получить начальный базис.

Для исключения из базиса этих переменных последние вводятся в целевую функцию с большим отрицательным коэффициентом М (в задаче минимизации - с положительным М)

L=LM*x₆M*x₇M*x₈max

при ограничениях

2x₁+x₂x₃x₄+x₆=7,

x₁+2x₂+x₃x₅+x₇=6,

x₁+4x₂+x₈=8,

x_j0

Выбрав в качестве начального базиса векторы A_6, A₇, A₈, решаем полученную задачу с помощью табличного симплекс-метода.

Если в оптимальном решении такой задачи нет искусственных переменных, это и есть оптимальное решение исходной задачи.

Если же в оптимальном решении данной задачи хоть одна из искусственных переменных будет отлична от нуля, то система ограничений исходной задачи несовместна и исходная задача не разрешима.

Табл 0		0	2	3	-5	0	0	-M	-M	-M
Csi	базис	A0	A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7	A8
-M	A6	7	2	1	-1	-1	0	1	0	0	7
-M	A7	6	1	2	1	0	-1	0	1	0	3
-M	A8	8	1	4	0	0	0	0	0	1	2min
		-21M	-4M -2	-7M -3	5	M	M	0	0	0
				min

Элемент a₈₂=4 является направляющим (в таблице выделен зеленым цветом).

Столбцы, соответствующие искусственным переменным по мере вывода из базиса из расчета исключаются.

Табл 1		0	2	3	-5	0	0	-M	-M
Csi	базис	A0	A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7
-M	A6	5	7/4	0	-1	-1	0	1	0	20/7min
-M	A7	2	1/2	0	1	0	-1	0	1	4
3	A2	2	1/4	1	0	0	0	0	0	8
		-7M+6	-9М/4-3/4	0	M+5	M	M	0	0
			min

Элемент a₆₁=7/4 является направляющим (в таблице выделен зеленым цветом).

Табл 2		0	2	3	-5	0	0	-M
Csi	базис	A0	A1	A2	A3	A4	A5	A6
2	A1	20/ 7	1	0	-4/ 7	-4/ 7	0	0	-
-M	A7	4/ 7	0	0	9/ 7	2/ 7	-1	1	4/9min
3	A2	9/ 7	0	1	1/ 7	1/ 7	0	0	9
		-4M/ 7 +67/ 7	0	0	-9M/ 7 +30/ 7	2M/ 7 -5/ 7	M	0
					min

Направляющий элемент a₇₃=9/ 7 (в таблице выделен зеленым цветом)

Табл 3		0	2	3	-5	0	0
Csi	базис	A0	A1	A2	A3	A4	A5
2	A1	28/9	1	0	0	0	-4/9
-5	A3	4/9	0	0	1	2/9	-7/9
3	A2	11/9	0	1	0	-1/9	1/9
		23/3	0	0	0	23/9	30/9

Найдено оптимальное решение, так как все оценки неотрицательные и в базисе нет искусственных переменных: x₁=28/9, x₂=11/9, x₃=4/9, x₄=0, L=23/3.

6. Лингвистическое Обеспечение САПР

6.1 Состав и функции ЛО САПР

Значение и роль лингвистического обеспечения в САПР определяется тем, что эти системы основаны на взаимодействии человека (пользователя) и ЭВМ (исполнителя) и являются по своей сути человеко-машинным комплексом. Общение между пользователем и ЭВМ осуществляется с помощью специальных языков различного уровня, обеспечивающих выдачу заданий и директив по их выполнению, перемещений массивов информации, передачу распоряжений о расположении информации в определенном разделе памяти ЭВМ, а также о режиме работы вычислительной системы и последовательности обработки выдаваемых заданий.

Лингвистическое обеспечение (ЛО) включает в себя языковые средства разработки и эксплуатации ПО, совокупность языковых средств и специалистов ими владеющих. Различают языки написания программ (языки разработчиков) и языки той предметной области, которой посвящен САПР (языки пользователей). Как правило, именно с помощью языков предметной области САПР осуществляется процесс проектирования, поэтому эти языки называют языками проектирования.

Существующие операционные системы не предназначены для непосредственного общения неквалифицированного пользователя, которым является проектант технического объекта, с ЭВМ на языке, близком к естественному языку, которым пользуется инженер, и требует промежуточного звена в виде программистов и операторов, формулирующих задания на языке операционной системы. Таким образом, возникает необходимость специализированных проблемно-ориентированных языков, играющих роль прикладной операционной системы и представляющих неквалифицированному пользователю широкие возможности непосредственного управления заданиями и работы с массивами информации при использовании терминологии, употребляемой в инженерной практике.

6.2 Языки проектирования и требования к ним

Лингвистическое обеспечение САПР представляет собой совокупность языков проектирования, включая термины и определения, правила формализации естественного языка и методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования, представленных в заданной форме.

Языки проектирования предназначены для представления и преобразования описаний в процессе автоматизированного проектирования. Основными объектами описаний в САПР являются: задание на проектирование, проектные процедуры и операции, проектные решения (промежуточные, конечные, типовые) и проектные документы. Языки проектирования являются важнейшей составной частью САПР и должны обладать как многими качествами универсальных языков программирования в представлении данных и действий над ними, так и достаточными уровнями выразительности, гибкости и проблемной ориентации в построении языковых конструкций, привычных проектировщику.

Универсальные алгоритмические языки типа Турбо Паскаль, Си+, Си++, Фортран достаточно эффективно используются для реализации САПР, так как обладают развитыми возможностями для описания разнообразных алгоритмов, характерными для программного обеспечения САПР. Однако при их использовании в качестве языков проектирования программа, как правило, громоздкая и неудобная. Это объясняется, во-первых, необходимостью специальной подготовки в области программирования и, во-вторых, сложностью самих процессов трансляции, генерации и отладки программ для управления последовательностью проектных процедур и операций в соответствии с заданием на проектирование, которое составляется на этих языках.

Альтернативой этому подходу является создание специализированных проблемно-ориентированных языков проектирования и трансляторов к ним. Языки проектирования принято классифицировать по следующим основным признакам:

o месту в процессе автоматизированною проектирования;

o связи с универсальными языками программирования;

o оперативности;

o преимущественному способу представления информации.

По месту в процессе автоматизированного проектирования различают языки входные, внутренние, промежуточные, выходные, сопровождения и управления.

Входные языки предназначены для задания исходной информации об объектах и целях проектирования и представляют собой совокупность языков описания объектов (ЯОО) и языков описания задания (ЯОЗ).

Под описанием объекта понимают описание структуры объекта (материала, предмета или системы), его свойств и характеристик, включая описание взаимодействия между частями объекта и его взаимодействия с внешней средой, а также описание схемы функционирования объекта. Описание процесса как объекта проектирования включает также описание результата процесса и заданных характеристик его выполнения во времени и пространстве.

Для задач анализа и оптимизации с помощью ЯОО описываются структура и исходные параметры объекта, а для задач структурного синтеза - техническое задание и, возможно, исходный вариант объекта или его аналога. Для описания процессов используются специальные классы процедурных языков - языки моделирования.

Язык ЯОЗ предназначен для идентификации заданий, описания их характеристик и указания последовательности выполнения проектных процедур на ЭВМ.

Внутренние и промежуточные языки предназначены для представления информации на определенных стадиях ее обработки в ЭВМ. Появление этих языков объясняется выделением в САПР некоторых подсистем (например, графического ввода, графического документирования, архива чертежей и т.п.), инвариантных к классам объектов проектирования, и необходимостью унификации представления входных или (и) выходных данных для этих подсистем.

Промежуточные языки позволяют легко включать инвариантные подсистемы в различные САПР путем разработки специальных программ, называемых конверторами, которые выполняют преобразование данных из входных языков различных систем в единый унифицированный промежуточный язык определенной инвариантной подсистемы. Или, наоборот, промежуточный язык может быть преобразован во входной язык какой-либо другой специализированной подсистемы.

Примерами внутренних и промежуточных языков могут служить: язык представления графической и текстовой информации, языки графических метафайлов для хранения данных в архивах чертежей и т.п.

Выходные языки проектирования предназначены для представления результатов выполнения проектных процедур на ЭВМ, в том числе каких-либо проектных решений, включая результаты проектирования в форме, удовлетворяющей их дальнейшее применение. Это может быть язык чертежа или язык для управления станками с числовым программным управлением и т.п.

Языки сопровождения и управления служат для непосредственного общения пользователя с ЭВМ в процессе решения задач. Эти языки, как правило, включают средства для корректировки и редактирования входных данных и заданий на проектирование и поэтому содержат элементы входных и выходных языков, а также язык диагностических сообщений о допущенных ошибках.

По связи с универсальными языками программирования различают автономные и расширяющие языки. Автономные языки имеют собственные грамматики, соответствующий транслятор и могут применяться независимо от других языков программирования. Расширяющие языки строятся на основе грамматики другого языка и являются его проблемно-ориентированными дополнениями. Базой расширения чаще всего служат алгоритмические языки. Такой подход позволяет использовать в языках проектирования все имеющиеся в базовом языке мощные средства обработки данных и упростить связь языков проектирования с другими программными средствами системы, а также обеспечить в значительной степени независимость языков проектирования от типа используемой ЭВМ. К недостаткам расширяющих языков относится преимущественно их пакетный режим использования.

По оперативности языки разделяют на диалоговые и пассивные. Диалоговые языки обеспечивают взаимодействие проектировщика с ЭВМ на основе взаимного обмена сообщениями в реальном масштабе времени. Это позволяет оперативно получать все промежуточные результаты и управлять процессом проектирования на ЭВМ. Пассивные языки позволяют задавать входные данные и последовательность проектных операций и процедур в виде некоторого символического описания с последующей трансляцией этих описаний и выполнением в режиме пакетной обработки заданий.

По преимущественному способу представления информации выделяют алфавитно-цифровые, графические, голосовые и смешанные языки проектирования.

В алфавитно-цифровых (символических) языках описания задаются в виде строк символов или в виде таблиц. В графических языках информация представляется в виде чертежей, графиков, схем, диаграмм и т.п. Для вывода информации в такой форме используют графопостроители, плоттеры, а для ввода - различные устройства кодирования графической информации планшетного типа, манипуляторы типа мышь, клавиатуры, световые перья и др. Так как для проектировщиков привычная графическая форма представления информации, графические языки являются наиболее эффективными для САПР,

Разработка голосовых языков общения человека с ЭВМ основывается на использовании устройств распознавания и синтеза речи. Их применение в качестве языков управления совместно с другими способами представления информации является перспективным направлением развития диалоговых языков проектирования.

К языкам проектирования предъявляют следующие основные требования: эффективность, полноту, расширяемость, выразительность и проблемную ориентацию. Эффективность языка подразумевает точность передачи заданий пользователя и лаконичность записей. Полнота языка понимается как возможность описания любых объектов, на проектирование которых ориентирована САПР, а также задания всех действий, имеющих отношение к цели проектирования. Расширяемость алфавита и синтаксиса языка должна обеспечить возможность развития языка в соответствии с развитием предметной области САПР. Выразительность и проблемная ориентация должны обеспечить простоту изучения и использования языков проектировщиками-непрограммистами. С этой точки зрения языки проектирования должны быть близкими к естественным по своим грамматикам, что обеспечивает простоту и минимальные затраты времени на их изучение.

6.3 Языки описания схем и моделирования

Схемные языки предназначены для ввода данных об объекте проектирования, представленного в виде структурных, функциональных или принципиальных схем, которые отображают множество элементов и связи между ними с точки зрения функционирования объекта. Применение схем характерно для радиоэлектроники, вычислительной техники, автоматики, гидравлики, а также для прочностных расчетов конструкций, механизмов и т.п. Для описания электрических и электронных схем применяются входные языки САПРИС-2, СПАРС, АРОПС, КРОСС и др. Описание схем с помощью схемных языков состоит из совокупности предложений, каждое из которых содержит сведения об одном элементе схемы и его связях. Сведения об элементе включают его тип, имя (номер) и числовые значения параметров. Связи задаются номерами узлов, к которым подсоединяются внешние входы (выходы) элементов, а также типами связей, например, в расчетных схемах конструкций.

Различают форматные и бесформатные схемные языки. На форматных схемных языках описание чаще всего представляется в виде таблиц или входных документов. Каждая строка таблицы представляет собой предложение на языке описания, а колонки соответствуют определенной части предложения. Табличная форма описания удобна для ввода схем с однородными элементами по числу связей и количеству параметров. Правила заполнения таблиц просты и не требуют специальных знаний в области программирования.

В бесформатных схемных языках части предложений и сами предложения отделяются друг от друга специальными разделителями типа запятая, точка с запятой, наклонная черта и т.п. Бесформатные языки более удобны для описания схем с разнохарактерными элементами. На практике также нашли применение и смешанные формы схемных языков, в которых используются элементы форматирования в виде полей записей с фиксированным и переменным числом позиций, а также описание последовательности параметров с применением разделителей. Для полей с переменным числом позиций допускается использование специальных признаков строк продолжения.

7. Техническое обеспечение САПР

Техническое обеспечение САПР представляет собой совокупность взаимосвязанных технических средств (ТС), предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования. Структурное единство компонентов технического обеспечения, обеспечивающих функционирование подсистем САПР, составляет комплекс технических средств (КТС) САПР. Компонентами технического обеспечения являются устройства и системы (сочетания устройств), создаваемые на базе средств вычислительной, организационной, измерительной техники и передачи данных.

Комплекс технических средств САПР должен создаваться на базе серийно выпускаемых ТС с применением стандартных программно-аппаратных интерфейсов. При надлежащем техническом и экономическом обосновании могут применяться и специализированные ТС.

Требования к техническому обеспечению САПР можно разделить на четыре категории: системные, функциональные, технические и организационно-эксплуатационные. Системные требования обуславливают спектр свойств, параметров и характеристик КТС САПР как технической системы. Функциональные требования обуславливают свойства КТС с точки зрения выполнения функций САПР. Здесь рассмотрены наиболее общие требования к техническому обеспечению. Технические требования определяют параметры и характеристики КТС и отдельных ТС при функционировании САПР. К организационно-эксплуатационным относятся требования по технической эстетике, эргономике, безопасности (охрана труда), организации эксплуатации и обслуживания ТС.

7.1 Системные требования

К КТС САПР предъявляют следующие системные требования: эффективность, универсальность, совместимость, гибкость и открытость, надежность, точность (достоверность), защищенность, возможность одновременной работы достаточно широкого круга пользователей, приемлемая стоимость.

Эффективность. КТС в совокупности с информационным и программным обеспечением САПР должен обеспечивать эффективное выполнение персоналом САПР всей совокупности функций автоматизированного проектирования с целью получения достаточно качественных (по возможности оптимальных) решений и проектной документации в приемлемые сроки.

Универсальность. ТС САПР должны быть достаточно универсальны, чтобы обеспечить максимально возможную реализацию совокупности инноваций и изменений по проектируемому объекту (серии объектов) в течение всего цикла проектирования без перестройки КТС.

Совместимость. Средства, входящие в КТС САПР, должны обладать технической, информационной, программной и эксплуатационной совместимостью. Путем достижения совместимости средств обеспечивается нормальное функционирование, развитие и тиражирование всего комплекса.

Гибкость и открытость. Структура КТС САПР должна быть гибкой, т.е. допускать перестройку в достаточно широких пределах, и открытой, т.е. допускать замену устаревших средств, их модернизацию и расширение состава. Обеспечение гибкости и открытости позволяет осуществлять модернизацию и развитие САПР (что особенно важно при интенсивных инновациях, вносимых объектами проектирования), а также тиражирование САПР.

Надежность. КТС САПР должен обладать надежностью, достаточной для нормального функционирования в течение всего цикла проектирования. К показателям надежности ТС САПР относят среднюю наработку на отказ, среднее время восстановления, средний срок службы, средний срок сохраняемости, коэффициент технического использования. Эти показатели для серийно выпускаемых технических средств заранее известны. И если они не позволяют обеспечить требуемую надежность КТС в целом, необходимо применять системные методы повышения надежности (резервирование, дублирование), эффективные методы восстановления работоспособного состояния, а также средства обеспечения сохранности информации при отказах ТС.

Точность (достоверность). При функционировании КТС САПР должен обеспечить требуемый уровень точности (достоверности) принимаемых решений и данных (информации в целом). Точность (достоверность) зависит от достоверности входной информации (точности исходных данных и достоверности ввода), точности ТС (разрядности, методов преобразования, округления и т.п.), сбоев в оборудовании, отказов ТС и защищенности от внешних воздействий. Для повышения точности (достоверности) информации применяют различные организационные, технические и программные методы и средства контроля, обнаружения ошибок, обеспечения сохранности и восстановления информации.

Защищенность. Комплексы средств САПР должны быть защищены от внешних воздействий (помех, сбоев в системе питания, некомпетентного и несанкционированного вмешательства) так, чтобы не нарушалось нормальное их функционирование.

Возможность одновременной работы достаточно широкого круга пользователей. КТС должен позволять реализовать САПР, являющуюся системой коллективного пользования для достаточно большого коллектива специалистов (разработчики САПР, проектировщики, обслуживающий персонал, административно-управленческий персонал организации-пользователя). Причем терминалы пользователей и вычислительные ресурсы могут быть разнесены территориально на большие расстояния.

Приемлемая стоимость. Стоимость КТС должна быть такая, чтобы созданная на его базе САПР обеспечила наибольший или приемлемый (в зависимости от целей создания) экономический эффект.

7.2 Функциональные требования

К функциональным требованиям можно отнести (предъявляются к комплексам средств САПР и обеспечиваются КТС, программными средствами и информационной базой): реализацию математических моделей (объектов проектирования, чертежей, функционирования объектов); задач принятия решений и проектных процедур; архивов, библиотек проектных решений и типовых элементов; системы поиска Данных, обеспечение наглядности информации; работы с графическими изображениями и моделями; параллельной разработки отдельных узлов; взаимосвязи этапов проектирования; работы пользователя как в пакетном, так и в диалоговом (в частности, запрос-ответ) режиме с возможностью перехода с одного режима на Другой на любом этапе проектирования; документирования результатов проектирования (промежуточных и конечных) с необходимой полнотой и в требуемой форме; выдачи результатов на технологическое оборудование (запись программ для оборудования с числовым программным управлением, изготовление фотошаблонов для печатных плат, микросхем и т.п.).

7.3 Технические требования

Их вырабатывают в процессе разработки комплексов средств САПР и предъявляют к группам и отдельным ТС. Технические требования выражают в виде количественных, качественных и номенклатурных значений характеристик и параметров. К основным характеристикам и параметрам относят следующие: производительность, быстродействие и пропускную способность оборудования, разрядность устройств (количество разрядов регистров для представления информации): систему кодирования информации; форматы внутреннего представления данных и команд; форматы внешнего представления и отображения данных; разрешающие способности средств отображения и регистрации данных; емкость запоминающих устройств (оперативных, постоянных и внешних); виды носителей данных; типы интерфейсов для сопряжения оборудования.

При необходимости разработки специализированных технических средств для них разрабатываются частные технические задания, в которых указывают все необходимые для разработки, изготовления и испытания этих ТС требования.

7.4 Организационно-эксплуатационные требования

Организационно-эксплуатационные требования предъявляются к КТС, вспомогательному оборудованию, рабочим местам, помещениям и персоналу с целью обеспечения нормальных условий эксплуатации и обслуживания САПР. Выделяют следующие группы организационно-эксплуатационных требований:

эргономика и техническая эстетика;

безопасность персонала при эксплуатации (требования электробезопасности и пожарной безопасности);

подготовка персонала (уровень обученности и квалификации персонала должен быть достаточным для обеспечения нормальной эксплуатации и обслуживания САПР);

централизованное техническое обслуживание (комплексы средств САПР за исключением специальных должны в максимальной степени обеспечиваться централизованным техническим обслуживанием и сопровождением);

ремонтопригодность (требования по организации, технологии, материальному обеспечению технического обслуживания и ремонта);

климатические условия помещений (требования по температуре, влажности, атмосферному давлению);

звукоизоляция (уровень звука, создаваемого при работе ТС, не должен превышать значений, установленных Гигиеническими нормами звукового давления и уровней звука на рабочих местах; для помещений должны быть установлены требования по звукоизоляции, планировке и размещению оборудования, обеспечивающие допустимый уровень звука в зоне расположения персонала);

типовая планировка и размещение (необходимо в максимальной степени использовать типовые варианты планировки и размещения оборудования, обеспечивающие оптимальные условия эксплуатации).

Наиболее общие требования (в большей части системные и функциональные) приводят в техническом задании на САПР. Более детализированные и конкретизированные системные и функциональные требования, а также технические и организационно-эксплуатационные требования указывают в технических заданиях на комплексы средств.

7.5 Состав и функции ТО САПР

Классификацию ТС САПР проводят по двум признакам: функциональному (функциональные группы ТС) и структурному (комплексы средств).

По функциональному признаку выделяют следующие группы ТС: подготовки и ввода данных; передачи данных; программной обработки данных; отображения и документирования данных; архива проектных решений.

Группа ТС подготовки и ввода данных предназначена для автоматизации подготовки, ввода, первичной обработки и редактирования исходных и нормативно-справочных данных для автоматизированного проектирования, а также для ввода запросов и директив САПР. ТС подготовки и ввода данных должны обеспечивать кодирование информации, нанесение данных на машинные носители, ввод данных в ЭВМ, визуальный контроль и редактирование данных при вводе и подготовке алфавитно-цифровой и графической информации, а также запросов и директив. Для выполнения указанных функций применяют различные устройства подготовки и ввода данных: устройства подготовки данных на машинных носителях (перфоносителях, магнитных носителях, микрофишах); устройства ввода данных с машинных носителей (с перфоносителей, с микрофишей, запоминающие устройства на магнитных лентах и дисках); устройства ввода графической информации (графоповторители или диджитайзеры); клавиатуры (чаще всего придисплейные) алфавитно-цифровые, функциональные, специальные, а также световые клавиатуры, реализуемые на экране дисплея, и фотоселекторные средства.

Группа ТС передачи данных предназначена для обеспечения дистанционной связи средств САПР по каналам связи. Устройства этой группы должны обеспечивать передачу данных между удаленными компонентами САПР по телефонным, телеграфным и специальным каналам связи. В целях выполнения временных требований и ограничений следует применять выделенные каналы связи. К устройствам рассматриваемой группы относят аппаратуру передачи данных (модемы, устройства преобразования сигналов, устройства защиты от ошибок) и аппаратуру сопряжения и концентрации (устройства сопряжения, адаптеры дистанционной связи, мультиплексоры передачи данных, процессоры телеобработки данных).

Группа ТС программной обработки данных предназначена для обеспечения приема цифровых данных, их программной обработки, накопления и вывода на машинные носители, устройства отображения и в каналы связи. К устройствам этой группы относят ЭВМ общего назначения (микроЭВМ, персональные, малые, средние, большие и сверхбольшие ЭВМ), специализированные ЭВМ и микропроцессоры. ТС программной обработки должны обеспечивать разработку и эксплуатацию программного обеспечения САПР, изменение производительности путем замены или наращивания ЭВМ, использование программно-аппаратурных средств учета, хранения и выдачи текущего времени, мультипрограммный режим работы.

Группа ТС отображения и документирования данных предназначена для оперативного представления проектных решений и запрашиваемых данных, а также для вывода проектной документации и промежуточных носителей для изготовления объектов. К ТС этой группы относятся; устройства визуального отображения информации (алфавитно-цифровые и графические дисплеи, панели и табло отображения информации, мнемосхемы);

устройства вывода информации на бумагу (устройства печати, графопостроители, регистрирующие устройства); устройства вывода информации на микрофильмы и микрофиши; устройства вывода на машинные носители;

записи (перфоносители, магнитные носители); устройства вывода специального назначения (координатографы, фотонаборные устройства и т.д.).

Для получения промежуточных носителей для изготовления проектируемых объектов используют устройства вывода специального назначения (например, фотошаблонов для изготовления печатных плат) и устройства вывода на машинные носители записи (например, управляющих программ для станков с ЧПУ). ТС визуального отображения информации при необходимости должны комплектоваться совместно с устройствами документирования. ТС документирования данных должны обеспечивать выпуск документов на печатающих и графических устройствах на правах подлинников или в качестве оригиналов для выпуска подлинников.

Группа ТС архива проектных решений предназначена для обеспечения хранения, контроля, восстановления и размножения данных о проектных решениях САПР, а также справочных данных (в том числе нормативно-технической документации). К ТС этой группы относят устройства автоматизированного доступа к микрофильмированным документам и устройства тиражирования микрофильмированных документов. Функции архива проектных решений по контролю, восстановлению и размножению (тиражированию) данных архива, хранимых на магнитных носителях, микрофишах и микрофильмах, целесообразно производить с использованием TG подготовки, ввода, программной обработки и вывода данных.

В состав КТС САПР включают в качестве вспомогательного оборудования средства организационной техники и оформления документации (шкафы, стеллажи, приспособления для облегчения и рационализации труда проектировщиков, копировально-множительное, переплетно-брошюровочное оборудование и т.д.).

По структурному признаку рассматривают комплексы средств САПР. Под комплексом средств понимают совокупность компонентов и (или) комплексов средств, предназначенную для тиражирования и ориентированную на проектирование объектов определенного класса (вида, типа) и (или) выполнение унифицированных процедур, используемую в соответствующих проектирующих и (или) обслуживающих подсистемах САПР.

Различают комплексы средств одного вида обеспечения (информационного, технического, программного) и комбинированные (содержат компоненты различных видов обеспечения). Наибольшее распространение получили комбинированные комплексы средств, которые подразделяют на программно-методические и программно-технические комплексы.

Программно-методические комплексы (ПМК.) включают компоненты методического (в том числе, при необходимости, математического и лингвистического), информационного и программного обеспечения и предназначены для реализации проектных, управляющих и вспомогательных процедур САПР на базе определенной совокупности ТС в составе комплексов средств САПР.

Программно-технические комплексы (ПТК) представляют взаимосвязанную совокупность ПМК с комплексами и (или) компонентами технического обеспечения.

Классификацию ПТК определяет двухуровневая структура KTC САПР, которая содержит компоненты центрального вычислительного комплекса (ЦВК) и терминального комплекса, включающего автоматизированные рабочие места (АРМ) и отдельные терминалы пользователей САПР. В соответствии с этим ПТК подразделяют на ЦВК и АРМ.

ЦВК представляет собой ПТК, предназначенный для объединения действий совокупности АРМ в единый процесс проектирования, хранения и представления общесистемной информации, а также для дополнения вычислительных мощностей отдельных АРМ.

По признаку распределенности ЦВК могут строиться на базе локальных вычислительных комплексов и сетей. С точки зрения структурной организации ЦВК могут включать ЭВМ (сверхбольшие, большие и средние), многопроцессорные и многомашинные вычислительные комплексы.

АРМ представляют собой ПТК, предназначенные для выполнения следующих функций: оперативного ввода, вывода, отображения, редактирования и преобразования текстовой и (или) графической информации; настройки, редактирования, исполнения и контроля программ пользователей в диалоговом режиме; формирования архива проектных решений и библиотеки стандартных элементов и процедур (меню); осуществления взаимодействия с другими АРМ и, при необходимости, с ЦВК; дополнения проектных процедур.

По принципу взаимодействия между собой различают независимые АРМ и локальные вычислительные сети АРМ.

В зависимости от вида и производительности процессоров различают АРМ высокой, средней и малой производительности. По виду и назначению входящих в них ПМК АРМ подразделяют на проблемно- и объектно-ориентированные.

В состав ЦВК входят ТС группы программной обработки данных и, как вспомогательные, средства передачи данных, отображения и архива, В состав АРМ могут входить ТС различных функциональных групп.

Список литературы

Разработка САПР. В 10 кн. Под ред. А.В. Петрова - М.: Высш. шк., 1990.

Системы автоматизированного проектирования: Учебн. пособие для ВУЗов: В 9 кн. / Под ред. И.П. Норенкова. - М.: Высш. шк., 1986. - 159 с.

Основы построения систем автоматизированного проектирования / А.И. Петренко, О.И. Семенков. - 2-е изд., стер. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1985 - 294 с.

Справочник по САПР/ А.П. Будя, А.Е. Кононюк, К.П. Куценко и др.; Под ред. В.И. Скурихина. - К.: Техника, 1988. - 375 с.

Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. - М.: Радио и связь, 1988 - 288 с.; ил.

САПР изделий и технологических процессов в машиностроении / Р.А. Аллик, В.И. Бородянский, А.Г. Бурин и др. Под общ. ред. Р.А. Аллика. - Л.: Машиностроение, 1986. - 319 с., ил.

Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 1989. - 351 с., ил.

Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987. - 528 с., ил.

Гардан И., Люка М. Машинная графика и автоматизация конструирования: Пер. с франц. - М.: Мир, 1987. - 272 с., ил.

Корячко В.П. и др. Теоретические основы САПР: Учебник для ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с., ил.

Робототехника и гибкие автоматизированные производства. В 9 кн. Учебное пособие для ВУЗов / Ю.М. Соломинцев и др. Под ред. И.М. Макарова. - М.: Высш. шк., 1986.

Хирн Д., Бейкер М. Микропроцессорная графика: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987. - 352 с., ил.

Соломенцев Ю.М., Сосонкин В.Л. Управление гибкими производственными системами. - М.: Машиностроение, 1988. - 352 с., ил.

Карберри П.Р. Персональные компьютеры в автоматизированном проектировании / пер. с англ. - М.: Машиностроение, 1989. - 144 с., ил.

Дубровский В.В. и др. Построение и использование базы знаний для выбора приборов и средств автоматизации. // Приборы и системы управления, 1994, №6 стр. 18-20.

Кузнецов С.А. Функциональные элементы - основа БД САПР в машиностроении. // Приборы и системы управления, 1996, №7 стр. 15-52.

Шпур Г., Краузе Ф. - Л. Автоматизированное проектирование в машиностроении: Пер. с нем. Г.Д. Волковой, В.Ф. Колотенкова, Ю.В. Найдина / Под ред. лауреата Ленинской премии д-ра техн. наук В.П. Диденко. - М.: Машиностроение, 1988.

Прохоров А.Ф. Конструктор и ЭВМ. - М.: Машиностроение, 1987.

Горбатов В.А. и др. САПР систем логического управления. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 232 с., ил.

Нагао М., Катаяма Т., Уэмура С. Структуры и базы данных. Пер. с японск. - М.: Мир, 1986. - 197 с., ил.

Размещено на Allbest.ru